2024-2025 20241413 《計算機基礎與程式設計》第四周學習總結

yokinn發表於2024-10-18

作業資訊

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這個作業要求在哪裡 https://www.cnblogs.com/rocedu/p/9577842.html
作業目標 閘電路 組合電路,邏輯電路 馮諾依曼結構 CPU,記憶體,IO管理 嵌入式系統,並行結構 物理安全
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作業正文 https://www.cnblogs.com/yuanzhengqi/p/18475145

學習內容總結

  • 《電腦科學概論》第七版第四章和第五章

第四章:演算法

演算法的概念:

定義:演算法是解決特定問題的明確、有限的步驟序列。

特性:輸入、輸出、有窮性、確定性、可行性。

演算法的複雜度:

時間複雜度:描述演算法執行時間的增長速率。

空間複雜度:描述演算法執行過程中所需儲存空間的量。

演算法設計技術:

列舉:嘗試所有可能的解,直到找到正確的一個。

分治:將問題分解成更小的子問題,遞迴解決子問題。

動態規劃:將問題分解成重疊的子問題,儲存子問題的解以避免重複計算。

貪心演算法:在每一步選擇區域性最優解,以期望得到全域性最優解。

演算法的分析:

透過數學方法分析演算法的效能,包括最好、最壞和平均情況。

演算法的應用案例:

討論了演算法在不同領域的應用,如排序、搜尋等。

第五章:資料結構

資料結構的概念:

資料結構是資料元素的組織方式,以及定義資料元素之間的關係。

基本資料結構:

陣列:固定大小的元素集合,支援快速訪問。

連結串列:元素透過指標連線的線性結構,支援動態大小。

棧:後進先出(LIFO)的資料結構。

佇列:先進先出(FIFO)的資料結構。

樹:層次結構的資料組織方式,用於表示具有層次關係的資料。

抽象資料型別(ADT):

集合:無序且不重複的元素集合。

線性表:有序的元素序列。

樹形結構:元素之間存在父子關係的資料結構。

圖:元素之間可以有任意數量的連線。

資料結構的選擇:

根據問題的需求選擇合適的資料結構,以最佳化效能。

資料結構的實現:

使用不同的程式語言實現基本資料結構,並討論其效能特點。

  • 《C語言程式設計》第三章
    資料型別和變數

基本資料型別:整型(int)、浮點型(float)、雙精度型(double)、字元型(char)等。

變數的宣告和初始化。

變數的命名規則。

常量

常量的定義和使用。

常量和變數的區別。

運算子和表示式

算術運算子(+、-、*、/、%)。

賦值運算子(=)。

自增和自減運算子(++、--)。

比較運算子(==、!=、>、<、>=、<=)。

邏輯運算子(&&、||、!)。

位運算子(&、|、^、~、<<、>>)。

運算子的優先順序和結合性。

控制語句

條件語句(if、else if、else)。

迴圈語句(for、while、do-while)。

跳轉語句(break、continue、return)。

輸入輸出

標準輸入輸出函式(scanf、printf)。

格式化輸出(%d、%f、%s等格式說明符)。

函式

函式的定義和呼叫。

引數傳遞(值傳遞和地址傳遞)。

返回值。

函式原型宣告。

陣列

一維陣列和二維陣列的宣告和使用。

陣列的初始化。

陣列的記憶體分配。

指標

指標的概念和宣告。

指標與陣列的關係。

指標的運算。

預處理指令

宏定義(#define)。

檔案包含(#include)。

條件編譯(#ifdef、#ifndef、#endif)。

錯誤處理和除錯

常見的程式設計錯誤(語法錯誤、邏輯錯誤等)。

使用除錯工具進行錯誤查詢和修復。

教材學習中的問題與解決過程

  1. 在C語言中怎麼輸入/?
    AI:在 C 語言中,要輸入 / 字元可以透過多種方式實現。以下為你詳細介紹:

在標準輸入輸出中:
當你使用 scanf 函式從使用者處獲取輸入時,可以像處理其他字元一樣處理 / 。例如:

char c;
scanf("%c", &c);
if (c == '/') {
// 這裡進行當輸入為'/'時的相關操作
}

在字串中:
在字串中, / 可以直接出現在字串中,例如:

char str[] = "This is a / symbol.";

在檔案操作中:
如果涉及到檔案路徑, / 在不同的作業系統中可能有不同的含義。在 Windows 系統中,通常使用 \ 作為路徑分隔符,但在一些情況下也支援 / 。而在 Unix/Linux 系統中, / 是標準的路徑分隔符。

在正規表示式中:
在正規表示式中, / 有特殊的用途,用於界定正規表示式的模式。但如果要匹配 / 本身,需要進行轉義,例如 \/ 。

在數學運算中:
在除法運算中, / 被用作除法運算子,例如 5 / 2 表示 5 除以 2 的運算。

總之,在 C 語言中, / 的輸入和使用方式取決於具體的上下文和應用場景。
2.C語言中域寬調整?
以下是關於 C 語言中調整域寬的方法:1
使用 setw 函式:
首先,使用 setw 必須包含標頭檔案 ,即 #include
setw 設定域寬時,預設右對齊,只對直接跟在後面的輸出資料起作用。
若域寬設定大於輸出資料,則用空格填充。
例如:

include

include

using namespace std;
int main() {
int a,b;
cin>>a>>b;
cout<<setw(8)<<a<<endl;
cout<<setw(3)<<"+"<<setw(5)<<b<<endl;
cout<<"---------"<<endl;
cout<<setw(8)<<a+b<<endl;
return 0;
}

控制前導 0:
有關前導 0 的解決方法,用下面這個格式來輸出資料: printf("%d-%02d-%02d", year, month, day);
其中“0”是 printf() 中的一種標記,其含義為:對於數值格式,用前導 0 代替空格填充欄位寬度。對於整數格式,如果出現 - 標記或指定精度,則忽略該標記。
而其中的“2”為該資料輸出時的最小欄位寬度,如果為 2,則輸出 2 位數字(即假若原本輸出結果為 3,則會輸出 03),4 則輸出 4 位數字(假若原本輸出資料為 15,則會輸出 0015)。簡單來講,前導 0 的作用就是當原資料不能達到限定的位數時,系統自動在前面補 0 補齊限定的位數。
希望以上內容對你有所幫助,如果你還有其他問題,請隨時向我提問。

基於AI的學習
User: 我在學習C語言程式設計的基礎內容,請以蘇格拉底的方式一次向我提問一個問題
Kimi: 當然可以,讓我們開始吧。

你是否認為程式語言,比如C語言,是一種工具,用來幫助我們與計算機進行交流?
User: 是的
Kimi: 那麼,既然C語言是一種工具,你認為它在設計時最注重的是什麼?是它的複雜性,還是它的簡潔性和效率?
User: 注重語言的簡潔性和效率
Kimi: 很好,簡潔性和效率是C語言設計的重要特點。那麼,你認為為什麼簡潔性和效率對於程式語言來說如此重要呢?
User: 因為它直接決定程式語言能否成功執行
Kimi: 確實,簡潔性和效率對於程式的成功執行至關重要。那麼,你認為在編寫C語言程式時,我們應該如何確保程式碼的簡潔性和效率呢?是透過使用複雜的資料結構,還是透過簡化邏輯和減少不必要的操作?
User: 使用更確切的函式
Kimi: 使用確切的函式確實是提高程式碼簡潔性和效率的一種方式。那麼,讓我們進一步探討這個問題。你認為函式在C語言中扮演著怎樣的角色?它們是如何幫助我們實現程式碼的模組化和重用的?
User: 起著格式化,簡單化的作用
Kimi: 確實,函式在C語言中起著格式化和簡單化程式碼的作用。那麼,讓我們進一步探討。你認為函式的這些特性如何幫助我們編寫出更易於理解和維護的程式碼?以及,它們如何幫助我們在編寫程式時避免重複的程式碼?
User: 可以在寫完後透過debug進行除錯
Kimi: 除錯是程式設計過程中不可或缺的一部分,它幫助我們發現和修正程式碼中的錯誤。那麼,讓我們繼續探討。你認為在編寫C語言程式時,為什麼除錯是必要的?它如何幫助我們提高程式碼的質量和可靠性?
User: 你的答案呢
Kimi: 除錯是必要的,因為它允許我們驗證程式的行為是否符合預期。在C語言中,即使程式碼在語法上是正確的,它也可能因為邏輯錯誤、邊界條件處理不當、記憶體管理錯誤等原因而不按預期工作。除錯幫助我們:

  1. 識別錯誤:發現程式碼中的錯誤,無論是語法錯誤、執行時錯誤還是邏輯錯誤。
  2. 理解程式流程:透過逐步執行程式碼,我們可以觀察程式的執行流程,瞭解變數的值如何變化,以及程式的控制流如何進行。
  3. 最佳化效能:除錯可以幫助我們識別程式中的效能瓶頸,例如不必要的計算、記憶體洩漏或者低效的演算法實現。
  4. 提高程式碼質量:透過除錯,我們可以確保程式碼的健壯性,處理各種邊界情況和異常輸入。
  5. 維護和擴充套件:良好的除錯習慣可以在未來對程式碼進行維護或擴充套件時,更容易理解和修改現有程式碼。

除錯不僅僅是找到並修復錯誤,它還是提高程式設計技能、深化對程式行為理解的重要工具。透過除錯,我們可以學習如何編寫更清晰、更高效、更健壯的程式碼。

學習進度表
| | 程式碼行數(新增/累積)| 部落格量(新增/累積)|學習時間(新增/累積)|重要成長|| 目標 | 5000行 | 30篇 | 400小時 | | | 第一週 | 200/200 | 2/2 | 20/20 | | | 第三週 | 300/500 | 2/4 | 18/38 | | | 第四周 | 500/1000 | 3/7 | 22/60 | |

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